CN1318335C - 改进的沥滤纤维束及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
网(36)环绕在熔断的玻璃纤维束(32)上。纤维束随后被浸入沥滤槽(44)中。纤维束的两端通过金属箍(34)而免受沥滤槽中的液体的侵害。纤维束的玻璃的一部分被沥滤出去，从而提供一种柔韧的纤维束。
Description
技术背景
本发明涉及一种通常用在内诊镜中的用于光信号通讯的沥滤纤维束，特别是涉及生产这种具有高质量和高可靠性的沥滤纤维束的改进的方法。
生产图象传导器、用于内诊镜的导向装置、用于以沥滤纤维束形式传送光信号的导向装置已为人们所公知。前述的沥滤纤维束包括大量的光纤，这些光纤可以以规则有序的方式排列，每一根光纤的直径均很小，如10-100微米。沥滤纤维束可以通过拉伸纤维束半成品而成，纤维束半成品为玻璃棒和/或管的形式，其具有一定量的预先安置好的光纤半成品，在光纤半成品之间或在每一光纤半成品上封装有至少一些可沥滤的玻璃隔离物。纤维束半成品中的光纤被拉伸到所希望的大小，在纤维束拉长后与可沥滤的玻璃隔离物一起被熔断，可沥滤的玻璃隔离物使光纤之间保持一个间隔。为了形成一个柔韧的图象导向装置，熔断的光纤束的两端由柔韧的耐蚀涂层保护，隔离物的可沥滤的玻璃被从熔断的光纤束中沥滤掉，沥滤通常使用酸性腐蚀槽。一旦沥滤处理结束，沥滤光纤束的中间部分的每一根光纤均是自由的，并允许沥滤纤维束弯曲，而沥滤纤维束的两端在这时还被扎在一起。然后在沥滤纤维束的两端安装金属箍以保护端部不受损害并定位光纤。柔韧的中间部分可以放置在一个柔韧的外部护套中以保护光纤不受损害。
现有工艺存在几个问题。由于光纤很细，沥滤纤维束中的每根光纤在处理时对外部表面损坏和折断极为敏感。例如，在将纤维束移出腐蚀槽并安装末端金属箍时。由于这种进一步操作所需的特殊处理导致额外的损失。沥滤纤维束中的光纤在最终产品或应用中，例如在柔韧的内诊镜的应用中，还由于沥滤纤维束的中间部分弯曲使得相邻的光纤间产生摩擦和磨损而遭受损坏和折断。这导致图象精度和传输容量的降低。因此，在沥滤纤维束的形成期间及随后的处理及使用沥滤纤维束的最终产品的生产过程中，减少光纤损坏的可能性是非常有好处的。其还可以降低生产成本并使沥滤纤维束的使用寿命更长。
发明概述
简单地说，本发明的一个方面提供了一种生产沥滤纤维束的方法，包括：(a)布置一些光纤半成品和可沥滤的隔离物以构成纤维束半成品；(b)加热并拉伸纤维束半成品，以获得束中的光纤大小为所希望的大小的拉长的纤维束；(c)打磨拉长的纤维束的光纤末端；(d)在拉长的纤维束末端涂覆耐沥滤剂的材料；(e)在拉长纤维束的中间部分从隔离物处沥滤材料，从而使中间部分的光纤形成柔韧的沥滤纤维束；(f)在沥滤纤维束的中间部分的自由的纤维上应用抗摩擦粉末，以减少在沥滤纤维束弯曲时纤维之间的磨损和摩擦；(g)在沥滤纤维束的至少中间部分使用一护套。
在另一方面，本发明提供了一种减少生产时对沥滤纤维束的损害的生产方法，包括：(a)布置一些光纤半成品和可沥滤的隔离物以构成纤维束半成品；(b)加热并拉伸纤维束半成品，以获得束中的光纤大小为所希望的大小的拉长的纤维束；(c)在拉长的纤维束的两端安装金属箍；(d)打磨拉长的纤维束的光纤末端；(e)在拉长的纤维束末端涂覆耐沥滤剂的材料；(f)在拉长纤维束的中间部分从隔离物处沥滤材料，从而使中间部分的光纤形成柔韧的沥滤纤维束；(g)在沥滤纤维束的中间部分的自由的纤维上应用抗摩擦粉末，以减少在沥滤纤维束弯曲时纤维之间的磨损和摩擦；(h)在沥滤纤维束的至少中间部分使用一护套。这降低了由于在沥滤纤维束两端安装金属箍后又被腐蚀掉所增加的成本，这还降低了光纤被损害的可能性。
在另一方面，本发明还提供了一种减少光纤潜在损害的生产沥滤纤维束的方法，包括：(a)布置一些光纤半成品和可沥滤的隔离物以构成纤维束半成品；(b)加热并拉伸纤维束半成品，以获得束中的光纤大小为所希望的大小的拉长的纤维束；(c)打磨拉长的纤维束的光纤末端；(d)在拉长的纤维束末端涂覆耐沥滤剂的材料；(e)使用耐沥滤剂的网包围拉长的纤维束；(f)在拉长纤维束的中间部分从隔离物处沥滤材料，从而使中间部分的光纤形成柔韧的沥滤纤维束；以及最好(g)在沥滤纤维束的中间部分的自由的纤维上应用抗摩擦粉末，以减少在沥滤纤维束弯曲时纤维之间的磨损和摩擦；(h)在沥滤纤维束的至少中间部分使用一护套。
为在生产沥滤纤维束时保持低成本、低损害并获得最终产品的高可靠性，上述方法可以单独使用，也可以组合使用。
附图简要说明
在前面的概述及下面对优选实施例的详细描述的基础上，结合附图可以对本发明更好的理解。为图解本发明，所附图均为优选实施例的具体体现。但应该理解为，本发明不限于附图所表现的安排。
图1是根据本发明的用于生产纤维束的光纤束半成品的截面图。
图2是为形成熔断的光纤束而拉伸光纤束半成品的示意性的立面图。
图3是根据本发明在两端安装又金属箍的熔断的光纤束的立面图。
图4是类似于图3的包裹在耐蚀材料网中的熔断的光纤束的立面图。
图5表示的是对熔断的光纤束进行沥滤的立面图，该沥滤是将光纤间的隔离物材料移去以形成柔韧的沥滤纤维束。
图6是经过沥滤处理的带有端部金属箍的柔韧的沥滤纤维束的立面图，其中部分光纤已折断。
图7是根据本发明的沿图6线7-7剖视的沥滤纤维束(表现出了随意的覆盖物)的柔韧区域的截视图
优选实施例
下面所有术语仅是为了描述方便起见，不应被理解为对发明的限制。除特别说明外，术语“一”应理解为包括一个或多个所参考的条目。术语“排列”包括任意类型的排列，如用于可变形的图象束的二维光纤排列。
如图6所示，本发明涉及一种生产沥滤纤维束10的方法，沥滤纤维束适于用作图象传导器、用于内诊镜的导向装置、或用于传送光信号的导向装置。沥滤纤维束10包括大量的光纤12，光纤可能小至10微米甚至更小。如图7所示，沥滤纤维束10可以被包围在最好是柔韧的聚合材料的保护性的覆盖材料14中。当然，覆盖物14不是必须的。
为生产沥滤纤维束10，一定量的光纤半成品最好以整齐的排列布置，并使用可沥滤的隔离物22将光纤分开，从而形成纤维束半成品24，如图1所示。光纤半成品20最好由被较低系数的覆层材料包裹的高系数玻璃芯形成。光纤半成品20最好以直线型布置，并使用可沥滤的隔离物22保持光纤半成品相互之间分开。隔离物22最好是如图所示的管状，即光纤半成品20位于隔离物22的里面。光纤半成品20和隔离物22是如图所示的圆形时，本领域的技术人员将能够意识到其他形状也可以应用在光纤半成品20及隔离物22上。例如，为使光纤半成品20保持预定的空间关系，光纤半成品20及隔离物22可以是直线，隔离物22也可以是位于光纤半成品20之间的独立的棒。
隔离物22最好由可溶于酸的材料制成，比如，酸溶性玻璃。当然，也可以使用其他适当的材料。光纤半成品20最好由耐蚀材料制成。
如图2所示，纤维束半成品24最好以通常的方式加热和拉伸，即，使用加热器30对纤维束半成品22进行局部加热，沿纵向拉纤维束半成品以得到拉长的纤维束32，纤维束32中的光纤12具有所希望的大小及光纤间隔。拉伸最好使用拉伸塔完成。当然，根据特殊的情况，也可以使用其他拉伸装置。
为进一步处理，拉长的纤维束32最好被剪切到所希望的长度。如图3所示，端部金属箍34最好安置于两端并粘结在适当的位置和/或通过使其起褶从而紧固在适当的位置。端部金属箍34及粘结剂最好由耐酸蚀的材料制成，或者在其上涂覆耐酸蚀的材料。根据特定的应用，金属箍34可以省去或者在拉长的纤维束32的隔离物材料沥滤后安装。当然，这会使得成本增高并使光纤12受到损害的可能性增大。本发明的一个实施例的优点是安装金属箍34，其可用于特殊的连接器设备或仅作为对沥滤纤维束10的端部进行保护，同时拉长的纤维束32还是单一刚性结构，以使得处理更为容易并减少对光纤12的损害。
如图4所示，根据本发明的另一实施例，最好在从拉长的纤维束12的隔离物22中沥滤掉可沥滤的材料之前在拉长的纤维束32上安装抗沥滤的网36。网36最好由耐酸聚合材料制成，如聚烯烃。网36可以是能够通过耐酸蚀带或条固定在拉长的纤维束32上面的开口的网状机织管、网或者网状织物材料。网的大小和形状可以根据光纤12和/或所用的玻璃材料的直径变化。网36可以由具有所希望的渗透性的机织织物制成。网36的开口必须足够大以允许被沥滤的材料和酸性沥滤剂自由移动。
如图5所示，带有受到保护的端部的拉长的纤维束32放在沥滤槽44中，端部通过在其上面涂覆耐酸蚀材料或在其上安装耐蚀金属箍34而得到保护，沥滤槽44中盛有盐酸或其他适当的沥滤剂，这主要取决于可沥滤的隔离物22的组成成分。隔离棒材料被从拉长的纤维束32的中间部分沥滤掉，从而使得中间部分的每一根光纤12都是自由的，以形成沥滤纤维束10。
在对沥滤纤维束10进行足够的中和及冲洗后，沥滤纤维束10就可用于内诊镜中或用在光信号传输电缆。
根据本发明，网36有助于阻止对沥滤纤维束10的中间部分的小直径光纤12的损害。本发明的一个方面，护套，如图7中所示的护套14，可应用在网36上以对光纤12提供进一步的保护。还可以使用抗摩擦粉末40，如可以从通用电气-贝耳有机硅公司(GE BayerSilicone)获得的TOS-Pearls，或其他适当的抗摩擦粉末或分离粉末如滑石粉或PTFE粉末。在沥滤纤维束10弯曲时抗摩擦粉末40可以减少光纤12之间的摩擦和磨损。这有助于阻止沥滤纤维束10中的光纤过早的磨损和折断，磨损和折断会导致在沥滤纤维束10中传输的图象或信号的降级和损失。相比于现有技术，使用抗摩擦粉末可增加产品的寿命。
通过本发明的方法的使用，在生产过程中对光纤12的损害大大减少，从而可以提供更高质量的沥滤纤维束10。这使得产量更高并降低了由于生产缺陷而导致的废品量，从而由于较少的丢弃而导致整个生产成本的降低。此外，沥滤光纤束的可靠性和使用寿命也明显地增加。
本发明的优选实施例已在上面进行了详细的描述，但本发明并不限于以上的具体描述，以上的具体描述应被视为仅是示例性的。针对本发明的进一步修改和扩展均应被视为在本发明的范围之内。
Claims (14)
1、生产沥滤纤维束的方法，包括：
布置一些光纤半成品和可沥滤的隔离物以构成纤维束半成品；
加热并拉伸纤维束半成品，以获得束中的光纤大小为所希望的大小的拉长的纤维束；
在拉长的纤维束末端涂覆耐沥滤剂的材料；
在拉长纤维束的中间部分从隔离物处沥滤材料，从而使中间部分的光纤形成柔韧的沥滤纤维束；
在从拉长的纤维束中沥滤可沥滤的材料之前，在拉长的纤维束上安装耐沥滤剂的网；
在沥滤纤维束的中间部分的自由的纤维上应用抗摩擦粉末，以减少在沥滤纤维束弯曲时纤维之间的磨损和摩擦；
在沥滤纤维束的中间部分施加护套。
2、如权利要求1的方法，其中抗摩擦粉末包括TOS-Pearls粉。
3、如权利要求1的方法，进一步包括：于浸蚀前在拉长的纤维束的至少一端安装一金属箍。
4、如权利要求3的方法，其中金属箍为耐沥滤剂的金属箍。
5、如权利要求3的方法，其中耐沥滤剂涂层是涂覆在金属箍上。
6、如权利要求1的方法，其中抗摩擦粉末通常由TOS-Pearls粉形成。
7、如权利要求1的方法，进一步包括：在耐沥滤剂的网上再放置一护套。
8、如权利要求1的方法，进一步包括：在涂覆耐沥滤剂材料之前，先打磨拉长的纤维束的两端。
9、生产沥滤纤维束的方法，包括：
布置一些光纤半成品和可沥滤的隔离物以构成纤维束半成品；
加热并拉伸纤维束半成品，以获得束中的光纤大小为所希望的大小的拉长的纤维束；
在拉长的纤维束的两端安装一金属箍；
在沥滤纤维束的中间部分的自由的纤维上应用抗摩擦粉末，以减少在沥滤纤维束弯曲时纤维之间的磨损和摩擦；
在从拉长的纤维束中沥滤可沥滤的材料之前，在拉长的纤维束上安装耐沥滤剂的网；及
在拉长纤维束的中间部分从隔离物处沥滤材料，从而使中间部分的光纤形成柔韧的沥滤纤维束。
10、如权利要求9的方法，进一步包括：在浸蚀之前，先打磨拉长的纤维束的两端，然后在端部涂覆耐沥滤剂材料。
11、如权利要求9的方法，进一步包括：在沥滤纤维束的中间部分使用一护套。
12、生产沥滤纤维束的方法，包括：
布置一些光纤半成品和可沥滤的隔离物以构成纤维束半成品；
加热并拉伸纤维束半成品，以获得束中的光纤大小为所希望的大小的拉长的纤维束；
在拉长的纤维束末端涂覆耐沥滤剂的材料；
在沥滤纤维束的中间部分的自由的纤维上应用抗摩擦粉末；
在从拉长的纤维束中沥滤可沥滤的材料之前，在拉长的纤维束上安装耐沥滤剂的网；
使用耐沥滤剂的网包围拉长的纤维束；
在拉长纤维束的中间部分从隔离物处沥滤材料，从而使中间部分的光纤形成柔韧的沥滤纤维束。
13、如权利要求12的方法，进一步包括：在沥滤之前，先打磨拉长的纤维束的两端，然后在端部涂覆耐沥滤剂材料。
14、如权利要求12的方法，进一步包括：在沥滤纤维束的中间部分使用一护套。
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